高中數(shù)學(xué)建模興趣小組的實(shí)踐研究

宋爭丁

[摘 要]新課程改革后，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中越發(fā)注重對學(xué)生應(yīng)用意識和實(shí)踐能力的培養(yǎng).但在應(yīng)試教育的背景下，這一環(huán)節(jié)仍然相對薄弱.教師如何在課堂教學(xué)中創(chuàng)建和諧、輕松的教學(xué)氛圍，讓學(xué)生在合適的數(shù)學(xué)環(huán)境中更好地進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和探索，主動去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題是中學(xué)教學(xué)重要的研究內(nèi)容，且在高中開展數(shù)學(xué)建模興趣小組對培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)意識和數(shù)學(xué)能力有著重要的作用.本文簡要敘述高中開展數(shù)學(xué)建模興趣小組的幾個(gè)重要作用和意義，深入探討在高中開展數(shù)學(xué)建模興趣小組的策略.

[關(guān)鍵詞]高中數(shù)學(xué) 建模 興趣小組 實(shí)踐策略

[中圖分類號] G633.6[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A[文章編號] 16746058（2016）140043

所謂的數(shù)學(xué)建模是指運(yùn)用數(shù)學(xué)知識根據(jù)生活實(shí)際問題去建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型的過程.數(shù)學(xué)建模一般具有六個(gè)過程，即模型準(zhǔn)備階段、模型假設(shè)階段、模型建立階段、模型求解階段、模型檢驗(yàn)階段、模型分析階段.隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和時(shí)代的不斷進(jìn)步，人們越來越注重培養(yǎng)數(shù)學(xué)素質(zhì)，而數(shù)學(xué)模型的熟練運(yùn)用是衡量一個(gè)人數(shù)學(xué)素質(zhì)的重要標(biāo)準(zhǔn).教師在開展數(shù)學(xué)建模教學(xué)時(shí)，應(yīng)當(dāng)為學(xué)生創(chuàng)建一個(gè)和諧的教學(xué)環(huán)境，讓學(xué)生能夠自主地提出問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題.通過建模熟練地掌握和運(yùn)用數(shù)學(xué)知識.但如今在中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)中也存在一些困難，比如說，在高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)及教材中，對數(shù)學(xué)建模沒有作出具體的安排和規(guī)定.由于研究較晚，一部分中學(xué)教師缺乏對數(shù)學(xué)建模概念的理解和運(yùn)用，沒有建立相應(yīng)的高中數(shù)學(xué)建模評價(jià)體系，學(xué)生對數(shù)學(xué)建模沒有一個(gè)系統(tǒng)的了解，不愿意花費(fèi)時(shí)間和精力去建模.但在高中開展數(shù)學(xué)建模興趣小組對高中數(shù)學(xué)教學(xué)來說，有著重要的作用和意義.

一、開展數(shù)學(xué)建模興趣小組的意義

1.有助于培養(yǎng)學(xué)生掌握和運(yùn)用數(shù)學(xué)知識的意識

數(shù)學(xué)知識與生活實(shí)際有著直接的相互聯(lián)系，數(shù)學(xué)建模的相關(guān)問題來源于實(shí)際生活中，進(jìn)行數(shù)學(xué)建模便是將這些問題通過應(yīng)用數(shù)學(xué)知識轉(zhuǎn)換成為數(shù)學(xué)模型.因而，高中數(shù)學(xué)教師加強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)，不僅可以幫助學(xué)生更好地掌握和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識，同時(shí)也能夠促進(jìn)學(xué)生增強(qiáng)應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識，在實(shí)際生活中遇到問題時(shí)，可以熟練地運(yùn)用數(shù)學(xué)思想和方法去解決.

2.有助于培養(yǎng)學(xué)生自主性學(xué)習(xí)

高中開展數(shù)學(xué)建模興趣小組強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生積極主動地參與數(shù)學(xué)建模，注重學(xué)生在教學(xué)中的主體性地位.要建立數(shù)學(xué)模型，需要通過引導(dǎo)學(xué)生自發(fā)地對數(shù)學(xué)知識點(diǎn)與概念進(jìn)行分析和歸納總結(jié).學(xué)生在學(xué)校的學(xué)習(xí)只能獲取需要的一些知識和能力，在社會中，仍然需要學(xué)生進(jìn)行自主地探索和學(xué)習(xí)，這樣才能更好地適應(yīng)社會的發(fā)展.

3.提高學(xué)生的綜合能力

數(shù)學(xué)建模問題沒有一個(gè)統(tǒng)一的答案或現(xiàn)成的模式，具有開放性.因而，需要學(xué)生自己去查閱各種有價(jià)值的資料，在網(wǎng)上或者通過其他途徑收集相關(guān)數(shù)據(jù)，然后去分析數(shù)學(xué)知識與問題之間的聯(lián)系，確定相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，再利用數(shù)學(xué)知識進(jìn)行解決.同時(shí)，許多數(shù)學(xué)模型的建立都需要依靠計(jì)算機(jī)才能完成.比如說，復(fù)雜的計(jì)算、畫圖、建模論文的打印、排版等.不僅需要學(xué)生能夠熟練運(yùn)用計(jì)算機(jī)，也需要學(xué)生有一個(gè)良好的表達(dá)能力.這些基本的要求對提高學(xué)生的綜合能力有著重要的引導(dǎo)作用.而且，數(shù)學(xué)建模興趣小組往往都是幾個(gè)學(xué)生相互合作、討論才能完成任務(wù)，這對于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神也有著重要的意義.

二、開展數(shù)學(xué)建模興趣小組活動的策略

1.積累建模教學(xué)素材

在高中開展數(shù)學(xué)建模興趣小組的前提和關(guān)鍵在于教師如何去選擇以及積累能夠適應(yīng)中學(xué)生水平的相關(guān)教學(xué)建模素材.在積累素材時(shí)要注意以下幾個(gè)原則：第一，可接受原則.有作用的數(shù)學(xué)建模素材應(yīng)該符合一般高中生的數(shù)學(xué)知識水平；第二，有代表性原則.基本的教學(xué)素材應(yīng)當(dāng)能系統(tǒng)地詮釋建模的全過程；第三，實(shí)用性、開放性原則.數(shù)學(xué)建模與實(shí)際生活相結(jié)合，在選取建模素材時(shí)應(yīng)選取具有廣泛教學(xué)背景和層次的素材.

2.開展多形式教學(xué)

在確定好教學(xué)素材后，教師開展數(shù)學(xué)建模興趣小組也應(yīng)當(dāng)選取合適的組織形式.在高中建模興趣小組一般有三個(gè)形式：（1）組織專題教學(xué).這是指教師根據(jù)教材以及教學(xué)進(jìn)度，準(zhǔn)備相關(guān)的數(shù)學(xué)模型專題.在這個(gè)組織形式中，教師需要選擇相關(guān)的實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生主動參與建模.（2）合作探究教學(xué).建模興趣小組一般以小組為整體，利用合作的學(xué)習(xí)方式讓學(xué)生在觀察和討論中發(fā)現(xiàn)生活存在的實(shí)際問題，通過相互合作去收集相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)提出問題，相互質(zhì)疑，從而對問題進(jìn)行相關(guān)的建模，撰寫建模小論文，詳細(xì)記錄解決問題的方案.（3）開展數(shù)學(xué)建模報(bào)告交流會.每個(gè)小組之間的成員相互合作評價(jià)和討論交流.讓小組以建模的形式公開展示成果，促進(jìn)小組之間的評論和交流，讓小組內(nèi)的成員產(chǎn)生集體榮譽(yù)感，更加積極主動地去參與討論建模的過程，主動提出問題，分析問題，解決問題.從而提升學(xué)生的綜合能力.

（特約編輯 章 強(qiáng)）